Каква е допустимата стойност на напрежение за A516 клас 70?

В индустриални сектори като нефтохимия, производство на електроенергия и ядрена енергия,A516 Степен 70е една от най-широко използваните въглеродни стомани за съдове под налягане. Обикновено се използва в производството на критично оборудване като котли, резервоари за съхранение и реактори. Такова оборудване е подложено на сложни условия на работа, включително продължително излагане на колебания на налягането и температурата, и неговата безопасна работа зависи пряко от допустимото напрежение на материала.

Допустимото напрежение се отнася до максималното напрежение, на което материал може да издържи, без да се повреди-като например чрез пластична деформация или счупване-и служи като основна основа за дизайна на оборудването. Много инженери и техници вземат предвид точното допустимо напрежение на A516 клас 70 по време на проектирането и избора на материал. В действителност тази стойност не е фиксирана; зависи основно от ключови фактори като работна температура и приложими стандарти. Тази статия предоставя подробно обяснение на неговите стойности на напрежение. Ако трябва да закупите A516 клас 70 стоманени плочи за вашия проект, моля свържете се с нас.

Поискайте оферта сега

Като вземем за пример най-често използвания стандарт ASME (международен стандарт за съдове под налягане):

При околни температури (-20 до 100 градуса F, приблизително -29 до 38 градуса), максимално допустимото напрежение е 20,0 ksi (приблизително 137,9 MPa). С повишаването на работната температура допустимото напрежение постепенно намалява. Това е така, защото високите температури причиняват спад в якостта на стоманата, което я прави неспособна да издържи на напрежението, изпитвано при температура на околната среда.

Например при 600 градуса F (приблизително. 316 градуса), допустимото напрежение пада до 19,4 ksi (приблизително. 133.8 MPa). При 1000 градуса F (приблизително. 538 градуса), това е само 2,5 ksi (приблизително. 17.2 MPa). Това също определя, че неговият приложим температурен диапазон обикновено не надвишава 1000 градуса F (специфичните изисквания зависят от приложимите стандарти на оборудването).

За да се разбере допустимото напрежение, първо трябва да се разбере логиката на изчислението му. Допустимото напрежение се получава чрез разделяне на пределното напрежение на материала (граница на провлачване или якост на опън) на коефициента на безопасност, като се използва формулата: Допустимо напрежение=Крайно напрежение ÷ фактор на безопасност.

Механичните свойства на A516 клас 70 са в основата на тези изчисления. Съгласно стандарта ASTM A516 неговата минимална граница на провлачване е 260 MPa (38 ksi), а якостта му на опън варира от 485 до 620 MPa (70 до 90 ksi). Това е произходът на обозначението "клас 70", което показва минимална якост на опън от 70 ksi.

Изборът на коефициент на безопасност трябва да вземе предвид важността на оборудването и неговите работни условия и като цяло следва изискванията на стандарти като ASME:

За съдовете под налягане от въглеродна стомана коефициентът на безопасност, базиран на границата на провлачване, обикновено е не по-малък от 1,5–1,6, докато факторът на безопасност, базиран на якостта на опън, е не по-малък от 3,0–4,0. Крайното допустимо напрежение се приема като минималната от двете изчислени стойности, за да се гарантира, че оборудването има достатъчна граница на безопасност. Например, при стайна температура изчислението на якостта на провлачване дава 260 MPa ÷ 1,6 ≈ 162,5 MPa, а изчислението на якостта на опън дава 485 MPa ÷ 3,0 ≈ 161,7 MPa; действителният стандарт обаче определя 137,9 MPa (20,0 ksi). Това е така, защото практическите фактори като производствените процеси и качеството на заваръчния шев също трябва да бъдат взети предвид, като допълнително се намали допустимото напрежение, за да се подобри безопасността.

Работната температура е най-критичният фактор, влияещ върху допустимото напрежение на A516 клас 70. Якостта на стоманата намалява с повишаване на температурата и скоростта на спада се ускорява значително над 300 градуса; следователно допустимото напрежение трябва да се регулира съответно с температурата.

Съгласно стандарта ASME BPVC, допустимото напрежение при различни температури е ясно определено:

• В диапазона от -20 до 300 градуса F (приблизително -29 до 149 градуса), допустимото напрежение остава постоянно при 20,0 ksi.
• При 600 градуса F (приблизително . 316 градуса), тя намалява до 19,4 ksi.
• При 700 градуса F (приблизително . 371 градуса), тя намалява до 18,1 ksi.
• При 850 градуса F (приблизително . 454 градуса), то намалява до 9,3 ksi.
• Над 850 градуса F, допустимото напрежение спада рязко, падайки до 2,5 ksi при 1000 градуса F.

Основната допустима стойност на напрежение за A516 клас 70 е 20,0 ksi (137,9 MPa) при стайна температура, като основните влияещи фактори са работната температура и приложимият стандарт. Колкото по-висока е температурата, толкова по-ниско е допустимото напрежение. Като разберете този принцип и го комбинирате с действителните условия на работа и стандартните изисквания на оборудването, можете точно да изберете подходящото допустимо напрежение. Това осигурява надеждна основа за безопасно проектиране, производство и експлоатация на съдове под налягане, предотвратява повреда на оборудването, причинена от неправилен избор на напрежение, и гарантира безопасността и стабилността на промишленото производство.

Yuxin Steel осигурява дългосрочни-стабилни доставки на стоманени плочи в различни степени и спецификации. молясвържете се с насза детайлни проектни решения.

Безплатни оферти и техническа поддръжка